Что такое асинхронный двигатель кратко?
Это электродвигатель переменного тока, частота вращения ротора которого ниже частоты вращения магнитного поля, генерируемого током обмотки статора. Изобретателями, которые подошли к идее такой машины и реализовали ее в практике были англичанин Галилео Феррарис и Никола Тесла.
Асинхронный двигатель, собранный Теслой
Эти двигатели широко используются в бытовой технике (воздуходувки, вентиляторы). Преимущество асинхронного двигателя – у него нет щеток.
В конструкции асинхронного двигателя имеются статор и ротор, между которыми имеется воздушный зазор. Активные детали – обмотки и магнитный сердечник; а конструктивные элементы создают прочность, охлаждение, возможность вращения и др.
Обмотка статора – трёхфазная обмотка, которая расположена на статоре и уложена в пазах с угловым расстоянием 120 градусов. Двигатель питается от сети переменного тока, а фазы обмотки статора соединены по схемам «треугольник» или «звезда».
Энергия подается к ротору посредством электромагнитной индукции.
На видео четкий рассказ об асинхронном двигателе
Подробно.
Наиболее часто используемым двигателем в мире является асинхронный двигатель или асинхронный двигатель. Это двигатель, который может работать без электрического подключения к ротору. В этом посте будут обсуждаться асинхронные двигатели (асинхронные двигатели), их типы, т. е. однофазные, трехфазные, с беличьим корпусом, токосъемным кольцом и т. д., особенности, принцип работы, области применения, преимущества и недостатки.
Что такое асинхронный двигатель (асинхронный мотор)
Асинхронный двигатель или асинхронный двигатель – это самый простой и распространенный тип электродвигателя, который имеет только обмотку Armortisseur , что означает вспомогательную обмотку только на якоре. В асинхронном двигателе (или асинхронном двигателе) статорная часть двигателя обеспечивает электромагнитное поле своей обмоткой роторной части двигателя. Это генерирует электрический ток в роторе. Электрический ток создает крутящий момент, который приводит в движение.
Рис. 1 – Введение в асинхронный двигатель (асинхронный двигатель)
Его называют « асинхронным двигателем », так как он всегда будет работать со скоростью, меньшей, чем его синхронная скорость. Синхронная скорость определяется как скорость магнитного поля вращающейся машины, которая снова определяется количеством полюсов и частотой в машине.
Поскольку в этом типе двигателя ротор получает поток и вращение за счет магнитного поля в статоре, существует задержка между токами в статоре и роторе. Из-за этого ротор никогда не достигает своей синхронной скорости. Отсюда и термин «асинхронный двигатель». На рис. 2 показаны части асинхронного двигателя.
Рис. 2 – Детали асинхронного двигателя (асинхронного двигателя)
Конструкция асинхронного двигателя (асинхронного двигателя)
Он состоит в основном из двух частей, а именно:
- статор
- Ротор
статор
Это неподвижная часть электродвигателя. Эта часть обеспечивает электромагнитное поле, необходимое для привода вращающейся части двигателя. Он состоит из ряда штамповок с прорезями для трехфазной обмотки. Каждая обмотка отделена на 120 градусов от другой обмотки.
Ротор
Это вращающаяся часть двигателя. Более распространенным типом ротора в асинхронных двигателях (или асинхронных двигателях) является короткозамкнутый ротор. Ротор выполнен в виде якоря с сердечником цилиндрической формы. Вокруг сердечника расположены параллельные щели, через которые проходит проводимость. Сердечник имеет стержень из алюминия, меди или сплава.
Рис. 3 – Основной ротор и статор
Типы асинхронных двигателей (асинхронных двигателей)
Он классифицируется на два типа:
- Однофазный асинхронный двигатель
- Трехфазный асинхронный двигатель
Однофазный асинхронный двигатель
Однофазный асинхронный двигатель не является самозапускающимся двигателем. Здесь двигатель подключен к однофазному источнику питания, который передает переменный ток на основную обмотку. Поскольку переменный ток представляет собой синусоидальную волну, он создает пульсирующее магнитное поле в обмотке статора.
Пульсирующие магнитные поля — это два магнитных поля, вращающихся в противоположных направлениях; следовательно, крутящий момент не создается. Таким образом, после подачи тока ротор должен двигаться в любом направлении извне, чтобы двигатель начал работать. Следовательно, однофазный индуктор; могут иметь разные разновидности в зависимости от устройства, которое используется для пуска двигателя и они бывают:
- Двухфазный двигатель
- Двигатель с экранированными полюсами
- Конденсаторный пусковой двигатель
- Конденсаторный пуск и конденсаторный двигатель
Рис. 4 – Принципиальная схема (а) однофазного (б) трехфазного асинхронного двигателя
Трехфазный асинхронный двигатель (асинхронный двигатель)
Это двигатели, для запуска которых не требуется никаких внешних устройств, таких как конденсатор, центробежный переключатель или пусковая обмотка. Принцип работы этого двигателя основан на трех одиночных фазах, между которыми разность фаз составляет 120 градусов. Таким образом, магнитное поле, вызывающее вращение, будет иметь одинаковую разницу фаз между ними, что заставит ротор двигаться без какого-либо внешнего крутящего момента.
Чтобы еще больше упростить это, давайте предположим, что есть три фазы: фаза 1, фаза 2 и фаза 3. Таким образом, первая фаза 1 намагничивается, и ротор начинает двигаться в этом направлении, вскоре после этого возбуждается фаза 2, и затем ротор притягивается к фазе 2, а затем, наконец, к фазе 3. Таким образом, ротор будет продолжать вращаться.
Кроме того, они классифицируются в зависимости от типа используемого ротора:
- Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
- Асинхронный двигатель с контактным кольцом или двигатель с фазным ротором
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
В этом типе ротор имеет форму беличьей клетки, отсюда и название. Ротор изготовлен из стали с металлами с очень высокой проводимостью, такими как алюминий и медь, на его поверхности. Очень легко изменить скорость этого типа асинхронного двигателя, просто изменив форму стержней в роторе.
Рис. 5 – Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
Асинхронный двигатель с контактным кольцом или двигатель с фазным ротором
Он также известен как асинхронный двигатель с фазовой обмоткой. Здесь ротор подключен к внешнему сопротивлению через токосъемные кольца. Скорость ротора регулируется путем регулировки внешнего сопротивления. Поскольку этот двигатель имеет больше обмоток, чем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, его также называют асинхронным двигателем с фазным ротором.
Рис. 6 – Асинхронный двигатель с контактными кольцами
Характеристики асинхронного двигателя (асинхронного двигателя)
Ниже приведены характеристики двух различных типов асинхронных двигателей.
Особенности однофазного асинхронного двигателя
- Здесь мы выделим некоторые характеристики, применимые только к однофазным асинхронным двигателям:
- Однофазные асинхронные двигатели не запускаются самостоятельно и используют для вращения однофазное питание.
- Чтобы изменить направление вращения в однофазных двигателях, лучше всего остановить двигатель и изменить его, иначе существует вероятность повреждения двигателя из-за момента инерции, который действует против направления, в котором вам нужно изменить направление вращения.
- Для запуска двигателя вам потребуется конденсатор и/или центробежный переключатель.
- Пусковой момент у этих двигателей низкий.
- Они в основном используются дома или в бытовых приборах из-за низкого коэффициента мощности и эффективности.
Характеристики трехфазного асинхронного двигателя
Ниже перечислены некоторые особенности трехфазного асинхронного двигателя, которые отличают его от однофазного двигателя:
- Это самозапускающиеся двигатели, не требующие специальных стартеров.
- Есть три однофазных линии с разницей фаз 120 градусов.
- Он имеет более простое подключение и более надежен, чем однофазные асинхронные двигатели.
- Пусковой момент у этих двигателей выше, чем у однофазных двигателей.
- Они в основном используются на заводах и в промышленности из-за высокого коэффициента мощности и эффективности.
Как работает асинхронный двигатель (асинхронный двигатель)
Явление, благодаря которому работают асинхронные или асинхронные двигатели, весьма интересно. Двигатели постоянного тока нуждаются в двойном возбуждении для вращения, одно к статору, а другое к ротору. Но в этих двигателях нам нужно дать его только статору, что делает его уникальным. Как следует из названия, принцип работы этого двигателя основан на индукции. Давайте выполним ряд шагов, которые происходят при вращении этого двигателя:
- Питание подается на обмотки статора, происходит протекание тока и создается магнитный поток.
- Обмотка в роторе устроена таким образом, что каждая катушка замыкается накоротко.
- Короткозамкнутая обмотка ротора прерывается магнитным потоком статора.
Рис. 7 – Работа асинхронного двигателя
Согласно законам электромагнитной индукции Фарадея , магнитное поле взаимодействует с электрической цепью, создавая ЭДС (электродвижущую силу). Итак, на основании этого закона в обмотках ротора начинает течь ток.
- Ток в роторе создает другой поток.
- Теперь есть два потока, один в статоре, а другой в роторе.
- Поток ротора отстает от потока статора, что создает крутящий момент в роторе в направлении магнитного поля.
Применение асинхронных двигателей
Приложения включают в себя:
- Они широко используются в миксерах, игрушках, вентиляторах и т. д.
- Они также используются в насосах и компрессорах.
- Малые асинхронные двигатели используются в электробритвах.
- Они используются в буровой машине, лифтах, кранах и дробилках.
- Они подходят для приводов текстильных фабрик и маслоэкстракционных заводов.
Преимущества асинхронного двигателя
Ниже приведены некоторые преимущества асинхронных двигателей:
- Высокая эффективность и простота конструкции.
- Очень прочный и может работать в любых условиях.
- Низкие эксплуатационные расходы, так как в них нет многих деталей, таких как коллекторы или щетки.
- Они могут иметь очень высокую скорость, не беспокоясь об износе, так как у них нет щеток.
- Они просты в эксплуатации, так как на роторе нет электрических разъемов.
- Поскольку у них нет щеток, искры не опасны, поэтому их можно использовать в загрязненных или взрывоопасных средах.
- Существует очень меньшее изменение скорости от низкой нагрузки до номинальной нагрузки.
Недостатки асинхронного двигателя
Асинхронные двигатели имеют простую конструкцию, которая может иметь несколько недостатков, как указано ниже:
- Скорость асинхронного двигателя трудно контролировать, поэтому его нельзя использовать в местах, требующих точного контроля скорости.
- Падает КПД при малых нагрузках.
- Они имеют высокие входные импульсные токи, что обеспечивает низкое напряжение при запуске двигателя.